Laboratuvar Teknolojisi 1. SINIF GENEL KİMYA II Laboratuvar Teknolojisi 1. SINIF

Bölüm 1: Madde; Özellikleri ve Ölçümü

Maddenin Özellikleri Madde: Boşlukta yer kaplayan ve kütlesi olan her şeydir. Özellik: Bir maddeyi diğerlerinden ayıran kendine has nitelikleridir. Fiziksel özellik: Maddenin özünü ve ya bileşimini değiştirmeden gözlenebilen ve ya ölçülebilen, renk, koku, tat, parlaklık, yumuşaklık, hal değişimleri (erime- donma noktası) gibi özelliklerdir. Kimyasal özellik: Bir maddenin bileşiminde bir değişiklik meydana getirebilme (ya da getirememe) özelliğidir. Ör: Hidrojen (H2) gazı oksijen gazı (O2) içinde yanarak suyu (H2O) oluşturur. Zn +2HCl ZnCl2 + H2 (g) (kimyasal özellik) Au +HCl X (kimyasal özellik)

Maddenin Sınıflandırılması

Saf madde: Sabit bir bileşime ve farklı özelliklere sahip olan, maddenin bir şeklidir. Saf maddeler bileşim, tat, koku ve görünüş olarak birbirinden farlıdır. Bir element ya da bileşiğin bileşimi ve özellikleri her tarafta aynıdır ve değişmez. H2O: %11.19 hidrojen-%88.81 oksijen (kütlece) H2O2: %5.93 hidrojen- %94.07 oksijen

Karışımların Ayrılması Elektriklenme veya mıknatıslanma ile ayırma Yoğunluk farkından yararlanarak ayırma Çözünürlük farkından yararlanarak ayırma Hal değiştirme sıcaklıkları farkından yararlanarak ayırma Heterojen karışımlar: tebeşir tozu-su / kum-su tebeşir tozu-demir tozu Homojen karışımlar: (Destilasyon işlemi) Tuzlu su

Bileşiklerin Ayrılması Bileşikler ısı ve elektrik enerjisi kullanılarak kimyasal yolla ayrılırlar. Maddenin Halleri

Maddenin Ölçülmesi ve Birimler SI (metrik): Uluslararası Birimler Sistemi c.g.s. birim sistemi (metrik): santimetre (cm), gram (g), saniye (s) 1m = 10 dm 1 m = 1012 pm 1 dm= 10-1 m 1 pm = 10-12 m

Kütle (m), bir cismin değişmeyen madde miktarıdır Kütle (m), bir cismin değişmeyen madde miktarıdır.  Ağırlık (w) ise bir cisme etki eden yer çekimi kuvvetinin büyüklüğüdür ve kütle ile doğru orantılıdır. W= mxg yer çekim ivmesi (9.81 m/s2) Örnek: Baskülde tartılan çocuğun kütlesi 50 kg, ağırlığı ise 490.5 N (kg.m/s2)’dur.  W = 50kg x 9.81m/s2 =490.5 kg.m/s2

Sıcaklık: SI biriminde sıcaklık olarak Kelvin eşeli kullanılır Sıcaklık: SI biriminde sıcaklık olarak Kelvin eşeli kullanılır. Sıfır Kelvin inilebilen en düşük sıcaklıktır ve -273.15 oC’ye karşılık gelir bu nedenle negatif Kelvin değerleri yoktur. T(K) = t(oC) + 273.15 t(oF) = 9/5 t(oC) + 32 Örnek: 224oC kaç oF’dir? Örnek: -38.9 oC kaç K’dir? oF = (9/5 x 224) + 32 = 435.2 K= -38.9 + 273.15 = 234.25

Yoğunluk: Maddenin birim hacminin kütlesidir ve her madde için sabit bir değerdir. Yoğunluk birimleri; g/cm3 (g/ml) veya kg/m3 , kg/L (kg/dm3) Kütle ve hacim madde miktarına bağımlı olduğundan bunlara kapasite (ekstensif) özelliği denir. Madde miktarından bağımsız yoğunluk, sıcaklık gibi özelliklere şiddet (intensif) özelliği denir.

dkatı > dsıvı > dgaz

Şekli düzensiz katıların yoğunluğu nasıl bulunur? hacim ölçümü kütle ölçümü Örnek: Dereceli bir kap 33.8 ml su içermektedir. Kütlesi 28.4 g olan taş parçası suya atıldığında su seviyesi 44.1 ml olduğuna göre taşın yoğunluğunu hesaplayınız. d = m/V = 28.4g / (44.1-33.8) ml = 28.4 g /10.3 ml = 2.76 g/ml

Ölçüm ve Hesaplamalardaki Anlamlı Rakamlar Basit terazi Analitik terazi Ör: Basit terazi ile alınan ölçümler 10.4, 10.2 ve 10.3 ise ortalama sonuç; 10.4 + 10.2 + 10.3 = 10.3 (üç anlamlı) 10.3 ± 0.1 g 3 Bir ölçümün tam olması veya duyarlılık derecesi, ölçü aletinin özelliklerine ve bu aleti kullananın becerisine bağlıdır. Aletten gelen hatalar sistematik hatalar, kişiden kaynaklanan hatalar rastgele hatalar olarak adlandırılır.

Anlamlı rakam, doğru olduğu kesin bilinen rakamdır Anlamlı rakam, doğru olduğu kesin bilinen rakamdır. Ölçme sayılarındaki anlamlı rakam sayısı çoğaldıkça ölçme sonucuna güvenilirlik artar. Sıfır olmayan tüm basamaklar anlamlıdır. Örnek: 845 cm 3 anlamlı. 1.243 kg 4 anlamlı. Sıfır olmayan sayılar arasındaki tüm sıfırlar anlamlıdır. Örnek: 103.406 sayısı 6 anlamlıdır. 606 sayısı 3 anlamlıdır.

Baştaki sıfırlar anlamsızdır. Örnek: 0.00012 ve 0.012 sayıları 2 anlamlıdır. 12x10-5 12x10-3 Ondalık ayraç içeren sayılarda sondaki sıfırlar anlamlıdır. Örnek: 1.20300 sayısı 6 anlamlıdır. 2.0 sayısı 2 anlamlıdır. 0.090 (90x10-3)sayısı 2 anlamlıdır. 0.00420 (420x-5) sayısı 3 anlamlıdır Tam sayılarda sondaki sıfırlar anlamlı ya da anlamsız olabilir. Örnek: 600 sayısındaki sıfırlar anlamlımıdır? 6,00 x 102 (üç anlamlı rakam) 6,0 x 102 (iki anlamlı rakam) 6 x 102 (bir anlamlı rakam)

Örnek: 7500 m’yi iki, üç ve dört anlamlı olarak yazınız. Sıfırlardan kaç tanesinin anlamlı olup olmadığını, sıfırları üstel ifadeyle göstererek anlayabiliriz. 7.5 x 103 m 7.50 x 103 m 7.500 x 103 m İki anlamlı üç anlamlı dört anlamlı ± 0.1 ± 0.01 ± 0.001 (mutlak hata)

Toplama- Çıkarma: Sonuç, ondalık basamak sayısı en az olan sayıdaki kadar ondalık basamak içerecek şekilde verilir. 15.02 g 9986. 0 g + 3. 518 g 10004. 538 10004.5 g Çarpma - Bölme: Sonuç, en az anlamlı rakam sayısı kadar rakam içeren sayı ile verilir. 0.25 x 0.0035 = (2.5 x10-1)x (3.5x10-3 )= 0.036 = 3.6 x10-2 2.16 x 10-2 2.16 x 10-2

Sayıların Yuvarlatılması: 1. Atılacak rakam 5,6,7,8 veya 9 ise bir önceki rakam bir arttırılır. Örnek: 35.24 + 36.3 – 1.08 = 70.46 = 70.5 Örnek: 0.126 sayısı iki basamağa yuvarlanırsa 0.13 olur. 2. Atılacak rakam 1,2,3 ve ya 4 ise önceki rakam değiştirilmez. Örnek: 1,2345 sayısı üç basamağa yuvarlanırsa 1.23 olur. 3. Bir sonra gelen basamak = 5 ise; tutulacak basamak tek sayıysa bir artırılır, çift sayıysa değiştirilmez. Örnek: 0,125 sayısı iki basamağa yuvarlanırsa 0.12 olur. 0.135 sayısı iki basamağa yuvarlanırsa 0.14 olur.

Bölüm 2: Atomlar ve Atom Kuramı

Dalton Atom Teorisi : Dalton’un çalışmaları, modern kimyanın başlangıcına ve kimyanın önemli kanunlarının ortaya atılmasına önderlik etmiştir. Dalton’a göre bir elementin bütün atomları kütle ve diğer özellikleri bakımından özdeş, fakat diğer element atomlarından farklıdır. (izotoplar bulunmadan önce) Bir kimyasal reaksiyon, atomların ayrılma, birleşme ve yeniden düzenlenmesiyle gerçekleşir, atomların yok edilmesi veya yeniden yaratılması söz konusu değildir. ( Kütlenin korunumu kanununu destekler). Bileşikler iki ya da daha fazla elementin basit sayısal bir oranda birleşmesiyle oluşur. Bir bileşiği oluşturan iki elementin atom sayılarının oranı tam sayı ya da basit kesirdir. (Sabit-Katlı oranlar kanununu destekler).

Kütlenin Korunumu Kanunu: Bir kimyasal tepkimede tepkimeye giren maddelerin kütlesi, tepkimeden çıkan maddelerin kütlesine eşittir. H2 + ½ O2 H2O 2 g 16 g 18 g Sabit Oranlar Kanunu: Bir element başka bir elementle birleşerek bileşik oluşturduklarında, bileşiğin nasıl sentezlendiğine bağlı olmaksızın, bileşik içindeki elementlerin kütleleri oranı sabittir. 2 g 16 g 18 g (%11.19 hidrojen-%88.81 oksijen ) 1 g 8 g 9 g (%11.19 hidrojen-%88.81 oksijen )

Katlı Oranlar Kanunu: Eğer iki element birden fazla bileşik oluşturmak üzere birleşirlerse; elementlerden birinin sabit kütlesi ile birleşen diğer elementin kütleleri arasında küçük tamsayılarla ifade edilen bir oran vardır. Örnek: CO CO2 O (CO2) / O (CO) = 2/1 12g C 12g C 16g O 32g O Örnek: NO2  ile  N2O3  bileşikleri arasındaki katlı oran; (NO2).2 → N2O4 (N2O3).1 → N2O3             Oksijenler arasındaki katlı oran; 4 / 3 (NO2).3 → N3O6 (N2O3).2 → N4O6 Azotlar arasındaki katlı oran; 3/4

Katlı oranlar Kanunu İle İlgili Dikkat edilmesi gerekenler; * Üç elementten oluşan bileşiklerde katlı oran aranmaz. H2SO3 - H2SO4 arasında katlı oran yoktur. * Farklı elementlerin oluşturduğu iki bileşik arasında da katlı oran aranmaz. CO2 - SO3 arasında katlı oran yoktur. * Eğer oluşan bileşiklerin kaba formülleri aynı ise katlı oran yoktur. C3H6 - C4H8 arasında katlı oran yoktur. 4.(C3H6) = C12H24 3.(C4H8) = C12H24

Atomun Yapısı Havası boşaltılmış cam tüpün uçlarına iki elektrot yerleştirilerek elektrotlara yüksek gerilim uygulanırsa negatif elektrottan ışınlar (bunlara katot ışınları denir) çıkar. Manyetik alan uygulandığında bu ışınların manyetik alanın pozitif ucuna doğru kaydığının gözlenmiştir öyleyse bu ışınlar negatif yüklüdür. Bu negatif yüklü tanecikler elektron olarak adlandırılmıştır.

X- ışınları (Röntgen) ve Radyoaktiflik: X-ışınları dalgaboyu 10 ile 0 X- ışınları (Röntgen) ve Radyoaktiflik:  X-ışınları dalgaboyu 10 ile 0.01 nm aralığında olan elektromanyetik dalgalardır. Kimyasal bağları kırabilecek enerjide olduklarından e koparabilirler. Radyoaktiflik, atom çekirdeğinin, tanecikler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır. Radyoaktif bozunmada bir element başka bir elemente dönüşür. X- ışınlarının elektromanyetik radyasyon spektrumunun bir kısmıdır. Rutherford ise radyoaktif maddelerin yaydığı alfa (α) ve beta (β) ışınlarını buldu. Alfa ışınları (42α) : +2 yük taşıyan ve Helyumun kütlesine (4He) sahip taneciklerdir. Beta ışınları (-10β): Negatif yüklü taneciklerdir ve elektron ile aynı özellikleri taşırlar. Gama ışınları (00ɣ): Elektrik ve manyetik alandan etkilenmezler.

Atom Çekirdeği α parçacıklarının bir kısmı hiç sapmadan veya çok az sapma ile altın levhadan geçer. Öyleyse atomun büyük bir kısmı boşluklardan oluşmaktadır.

Saçılma sırasında çekirdeğe çok yaklaşan α parçacıkları ise yüksek bir itme kuvvetine maruz kaldıklarından oldukça büyük bir sapma gösterirler, çekirdeğe çarpanlar ise tam tersi geri döner. Bunun üzerine atomun içinde merkezde yoğunlaşan pozitif yüklerin çekirdekte toplandığını ileri sürdü. En basit element H’nin bir proton, He’un ise 2 proton içerdiği biliniyordu. Öyleyse mHe : mH oranı 2:1 olmalıydı ancak 4:1’dir. Bu kütle farkının nötron adı verilen parçacıklardan ileri geldiği bulunmuştur.

Bir atomda; Atomda bulunan proton sayısına, Proton numarası denir ve Z ile gösterilir. Proton sayısı = Elektron sayısı (Nötr bir atomda ) Kütle numarası (A) = Proton sayısı + Nötron sayısı

İzotoplar: Atom numaraları aynı, fakat kütle numaraları farklı atomlardır. Silisyumun Atom numarası = (0.9221 x 28) + (0.047 x 29) + (0.0305 x 30) = 28.09 gr/mol

psXyük(±) elektron sayısı = proton sayısı – yük İyonlar: Kimyasal tepkimeler sonucunda elektron alan veya veren atomlar iyon olarak adlandırılır. elektron veren iyon, katyon (Ca+2, Na+) elektron alan iyon, anyon (Br-, O-2) psXyük(±) elektron sayısı = proton sayısı – yük Örnek= 11Na+ e sayısı = 11 – 1 = 10 (1 e vermiş) 8O-2 e sayısı = 8 – (-2) = 10 (2 e almış)

Atom Kütlesi: element atomlarının kütleleri kütle spektroskopisi yöntemi ile tayin edilir ve karbon-12 izotopu standart alınarak hesaplanır. 1 akb: Bir karbon-12 atomunun kütlesinin 1/12’sidir. Tek bir karbon-12 atomunun kütlesi 12 akb ‘dir Örnek: Karbon-12 ve karbon-13 atomlarının doğal izotop bollukları sırasıyla %98.90 ve %1.10’dur.Karbon-13 atomunun kütlesi 13.00335 akb olarak bulunmuştur. Böylece karbon atomunun ortalama atom kütlesi şu şekilde hesaplanır. Atom kütlesi = (0.9890x12.00000)+(0.0110x13.00335) = 12.01 akb

Örnek: Kütle spektroskopisine göre 16O /12C atomlarının kütles oranı 1.33291; Oksijen-16’nın kütlesi = 12 akb x 1.33291 = 15.9949 akb Örnek: Kütle spektroskopisine göre 16O atomunun kütlesi, 15N atomunun kütlesinin 1.06632 katı olarak bulunmuştur. Azot-15 atomunun kütlesi nedir? M (16O) / M(15N) =1.06632 15.9949 / 1.06632 = 15.0001 akb Örnek: Deneysel sonuçlar göstermiştir ki bir H atomunun kütlesi C-12’nin kütlesinin %8.4’üdür. H atomunun kütlesi; 0.084 x 12 akb = 1.008 akb

Mol Kavramı ve Avogadro Sayısı Mol: 12 g karbon-12 de bulunan atom sayısı kadar tanecik içeren madde miktarıdır. Atomik kütle biriminde ortalama atom kütlesine eşittir. ÖR: Lityumun ortalama atom kütlesi 6.941 akb, 1mol Lityumun atom kütlesi 6.941 g’dır. Avogadro Sayısı: 1 mol atom veya moleküldeki tanecik sayısıdır ve değeri 6.02214x1023 mol-1 ‘dir.

12 gr C atomu 6.02x1023 tanecik içerirse 1 tanecik 1.9926x10-23 g 1.9926x10-23 g x 6.02214x1023 mol-1 = 12 g/mol 12 akb 1.9926x10-23 g 1 akb ? g 1 akb = 1.6605x10-24 g 1 C atomu 12 akb 1mol C atomu 12 g

 6,022.1023    tane C atomu (1 mol) 12 gr kütleye sahip. 6,022.1023    tane H atomu 1 gr kütleye sahip. 6,022.1023    tane O atomu 16 gr kütleye sahip.  6,022.1023    tane Mg atomu 24 gr kütleye sahip demektir. Örnek: 7.64x1022 tane kükürt (S) atomu kaç mol’dür? 1 mol 6,022.1023    tane ? mol 7.64x1022 0.127 mol

Metaller oda sıcaklığında (civa hariç) katıdır, şekil verilebilir, ısı ve elektriği iyi iletirler. Ametallerin iletkenliği zayıftır. Bazıları gaz haldeyken (N2, O2, Cl2) bazıları toz halde (Si, S), Br ise sıvıdır. B grubu elementleri ise hepsi metaldir ve geçiş metalleri olarak adlandırılırlar. Farklı pozitif değerler aldıklarından grup numaraları değerlik sayısını ifade etmez.

Bölüm 3: Kimyasal Bileşikler

Bileşik: İki ya da daha fazla cinste atomun bir araya gelerek oluşturduğu saf maddelere denir. Bileşiklerin en küçük yapı taşı moleküldür. Kimyasal Bağ: Bir bileşikteki atomları bir arada tutan kuvvetlerdir. Elektron ortaklaşmasıyla gerçekleşirse kovalent bağ, atomlar arasında elektron aktarımı ile gerçekleşirse iyonik bağ olarak adlandırılır. Kimyasal Formül: Moleküler haldeki her bileşiğin oluştuğu elementleri sayıları ile birlikte kapsayan gösterimidir.

Kaba Formül: Bileşikteki atomları ve bunların en küçük oranını verir. Molekül Formülü: Bileşiğin gerçek formülüdür. Genelde kaba formülün katları şeklindedir (Molekül formülü) Asetik asit : C2H4O2 Formaldehit: CH2O CH2O (kaba formül) Glukoz: C6H12O6 Organik bileşikler kovalent bileşiklerdir. Organik bileşiklerin temelini oluşturan C atomu 4 kovalent bağ yapar.

Yapı Formülü: Bir moleküldeki atomların hangi bağlarla nasıl bağlandıklarını gösterir. tekli kovalent bağ Asetik asit çiftli kovalent bağ Formaldehit Glukoz

İyonik Bileşikler: Bir metal ve bir ametalin elektron alışverişi ile oluşturdukları bileşiklerdir. Elektron alan atom (-), elektron veren atom (+) değerlik alarak iyon haline geçerler. Örnek: NaCl , Na+ ( 1 elektron verir +1 değerlikli katyon oluşturur) Cl- ( 1 elektron alır -1 değerlikli anyon oluşturur) MgCl2 Mg+2 ( 2 elektron verir +2 değerlikli katyon oluşturur) Cl- ( 2 Cl atomu 1’er elektron verir -1 değerlikli anyon) Na+, Mg+, Cl- tek atomlu iyonlar NO-3, SO4-2 iki atomlu iyonlar

Mol kavramı ve Kimyasal Bileşikler Formül Kütlesi (molekül kütlesi): Bir formül biriminin akb cinsinden değeridir. Formül birimi aynı zamanda molekül yapısı da olduğundan molekül kütlesi de denir. Moleküldeki atomların kütleleri toplanarak hesaplanır. Örnek: MgCl2’ün molekül kütlesi = (MMg + 2xMCl) = (24.3050 akb) + 2(35.453 akb) = 95.211 akb Mg(NO3)2’ın molekül kütlesi = MMg + 2(MNO3) = MMg + 2 (MN +3MO) = 24.3050akb+2(14.0067akb+3x15.9994akb) = 148.3148 akb

Mol: Avogadro sayısı kadar tanecik (atom, iyon, molekül) içeren büyüklüktür. 1 mol bileşik 6.022x1023 tane molekül içeren bileşik miktarıdır. 1 mol H2O, 6.022x1023 tane su molekülü içerir. 1 mol MgCl2 , 6.022x1023 tane magnezyum klorür molekülü içerir. 1 mol O2 , 6.022x1023 tane oksijen gazı molekülü içerir. Karbon-12 = 12 akb (1 mol karbon-12 12 g = 12 g/mol) H2O = 18.0153 akb (1 mol su 18.0153 g = 18.0153 g/mol) Molekül yapısındaki elementin molü: Bazı elementler doğada moleküler halde bulunur (H2, N2, O2, O3, Cl2 gibi). Bunlar için atom kütlesi ve molekül kütlesi farklıdır. H2: Atom kütlesi 1.00784 akb, molekül kütlesi 2.01588 akb. O2: Atom kütlesi 15.9994 akb, molekül kütlesi 31.9988 akb. O3: Atom kütlesi 15.9994 akb, molekül kütlesi 47.9987 akb.

1 mol 95.211 g ise 1 mol MgCl2 6.022x1023 molekül içerir Örnek: 0.1 g’lık MgCl2 örneğinde bulunan toplam iyon sayısı nedir? MgCl2:95.211g/mol 1. yöntem Mol sayısı= 2. Yöntem 1 mol 95.211 g ise 1 mol MgCl2 6.022x1023 molekül içerir ? Mol 0.1x10-3g 1.05x10-6 mol ? mol sayısı=1.05 x10-6 6.323x1017 molekül Mol sayısı = 1 molekül 3 iyon içerirse 6.323x1017 molekül ? 19x1017 tane iyon içerir

Örnek: 1 mol C2HBrClF3 (halotan); Kimyasal Bileşiklerin Bileşimi: Bir bileşiğin bileşimi, onu oluşturan atomlardan oluşur. Örnek: 1 mol C2HBrClF3 (halotan); 2 mol C 1 mol H 1 mol Br 1 mol Cl 3 mol F dan oluşur. Örnek: 75.0 ml’lik bir halotan (C2HBrClF3) örneğinde kaç mol flor (F) vardır? (d: 1.871 g/ml) (Mhal= 197.382 g/mol) 1 ml 1.871 g 1 mol 197.382g 1 mol halotan 3 mol F 75.0 ml ? g ? 140.32 g 0.71 mol ? 140.32 g 0.71 mol 2.13

Kimyasal Formülden Yüzde Bileşim Hesaplanması: Bileşikteki elementlerin kütle yüzdelerinin tümüdür. Örnek: Halotanın (C2HBrClF3) kütlece yüzde bileşimini bulunuz. MC: 12.01 g/mol, MH: 1.01 g/mol, MBr: 79.90 g/mol, MCl: 35.45 g/mol, MF: 19.00 g/mol Mhal: (2x12.01) + 1.01 + 79.90 + 35.45 + (3x19.00) = 197.38 g/mol 197.38 g’da 24.02 g C %Cl= 35.45 x 100 =%17.96 100 ? 197.38 %C= 24.02 x 100 =%12.17 197.38 % F= 57.00 x 100 = %28.88 %H= 1.01 x100 = % 051 %Br = 79.90 x100 = %40.48

Yüzde Bileşimden Formül Bulunması: % bileşim bileşikteki elementlerin bağıl oranını verir. Oysa kimyasal formül atomların mol sayılarını içerdiğinden bağıl oranlar mol sayılarına dönüştürülmeli ve tam sayı olarak ifade edilmeli. Örnek: 2- deoksiriboz şekerinin kütlece % bileşimi; % 44.77 C, %7.52 H ve % 47.71 O’ den oluşur. Şekerin kaba formülünü bulunuz. C:12.01 g/mol, H: 1.008 g/mol, O: 15.9994 g/mol. 1) 100 g örnek için mol sayıları bulunur. mol C: 44.77g x 1 mol = 3.73 2.98 / 2.98 = 1.00 O 12.01 g 3.73 / 2.98 = 1.25 C mol H: 7.52 g x 1 mol = 7.46 1.01 g 7.46 / 2.98 = 2.50 H mol O : 47.71 g x 1 mol = 2.98 C1.25H2.50O1.00 15.9994 g C5H10O4

% bileşimini, kaba ve molekül formüllerini hesaplamada kullanılır. Yakma Analizi: Çoğunlukla C, O, H ve N içeren atomlardan oluşan bileşiklerin % bileşimini, kaba ve molekül formüllerini hesaplamada kullanılır. Örnek: İskorbüt hastalığından korunmada kullanılan C-vitamini C, H ve O’den oluşan bir bileşiktir.0.2000 g C-vitamini örneği yakıldığında; 0.2998 g CO2, 0.0819 g H2O oluşur. g O = 0.2000 – (0.08182 + 0.00916) = 0.1090 g O mol O= 0.1090 g x 1 mol 15.9994 = 0.006813 mol O

%C= 0.08182 x 100 = % 40.91 0.2000 % H= 0.00916 x 100 = % 4.58 % O = 0.1090 x100 = % 54.50 Kaba formü; H: 0.00909 / 0.006813 =1.33 O: 0.006813 / 0.006813 = 1 C: 0.006813 / 0.006813 = 1 CH1.33O x3 C3H3.99O3 C3H4O3

Soru: 10,0 g Fe tozu ile 7,0 g S tozu karışımı ısıtılırsa kaç g FeS bileşiği elde edilir? Hangi maddeden kaç g artar? (Fe:56, S:32) Fe + S → FeS Baş: 0,1786 mol 0,2188 mol -   Değ: - 0,1786 - 0,1786 + 0,1786 Son: - 0,0402 mol 0,1786 mol Oluşan FeS kütlesi: g FeS = 0,1786 mol FeS x 88 g FeS / 1 mol FeS = 15,7186 g Artan madde S olur: g S = 0,0402 mol S x 32 g S / 1mol S = 1,286 g

Soru: Bir maden cevherindeki Cu, CuO bileşiği halinde bulunmaktadır ve maden cevheri % 40 CuO ihtiva etmektedir. Buna göre 50,0 g maden cevherinden kaç g saf bakır elde edilebilir? (Cu: 64, O:16) 100 g cevherde 40 g CuO var ise   50 g ceherde X g CuO bulunur X g = 20 g CuO 1 mol CuO 80 g ise X mol CuO 20 g mol CuO = 0,25 mol g Cu = 0,25 mol Cu x 64 g Cu / 1mol Cu = 16 g saf bakır elde edilebilir.

Soru: 1,0 g Bakır-alüminyum (Cu-AI) alaşımı yeterli miktarda HCI çözeltisi ile tepkimeye girince standart şartlarda 830 mL H2 gazı oluşuyor. Karışımdaki metal yüzdelerini bulunuz? (Cu metali, HCI ile tepkime vermez) (Cu: 63,54 AI: 26,98)   Standart şartlarda: 0oC ve 1,0 atm. Basınçta: 1 mol gaz 22,4 L hacim kaplar. g AI = 0,025 mol AI x 26,98 g AI / 1 mol AI = 0,674 g   g Cu = 1,0 g – 0,674 g = 0,326 g % AI = 0,674/1,0 x %100 = %67,4 % Cu = 0,326 / 1,0 x %100 = %32,6 Reaksiyon eşitliği:   2 AI + 6 HCI → 2 AICI3 + 3 H2 mol H2 = 0,83 L H2 x 1 mol H2 / 22,4 L H2 = 0,037 mol   2 mol AI’den 3 mol H2 X mol AI 0,037 mol H2’den X mol AI = 0,025 mol

Soru: A elementi ile B elementinin oluşturduğu iki bileşikten birinde 9,0 g A ile 12,0 g B birleşirken, diğer bileşiğin 0,88 g’ında 0,24 g A bulunmaktadır. Bileşiklerin katlı oranlar kanununa uygunluğunu gösteriniz? İlk Bileşikte: A + B → AB   9 g 12 g İkinci Bileşikte: 0,24g 0,64g 0,88 Birinci ve ikinci bileşikteki A kütlelerini oranlarsak: 9,0/0,24 = 37,5 O halde ikinci bileşik için:   A + 2B → AB2 37,5 X (0,24g 0,64g) 9 g 24 g Katlı Oranlar Kanununa Uyar: AB / AB2 = 1/2

VİZE SINAVI BU KONULARDAN OLACAK!!!!!!! (İlk 55 slayt)

Yükseltgenme Basamaklarının (YB) Belirlenmesi: Yükseltgenme basamağı, atomun bileşik yaparken aldığı, verdiği ya da bağ yapmakta kullandığı elektron sayısıdır. ÖR: MgCl2 bileşiğinde yükseltgenme basamakları; Mg:+2, Cl: -1 H2O bileşiğinde yükseltgenme basamakları; H: +1; O: -2 YB belirleme kuralları: 1. Serbest element atomlarının YB=0’dır C atomu, Cl2 molekülü. 2. a) Bileşiklerde YB toplamı 0’dır MgCl2 bileşiği YB= 1x(+2) + 2x(-1) = 0 b) Bir iyonda yükseltgenme sayılarının toplamı iyonun yüküne eşittir. (MnO4) ― YBT = -1 (SO4) ―2 YBT = -2

3. 1A grubu metallerinin bileşiklerinde YB: +1, 2A grubu metallerinin YB:+2 ‘dir. 4. 7A grubu halojenler serisi elementleri (F, Cl, Br, I) bileşiklerinde genellikle YB: -1 ‘dir. 5. H bileşiklerinde daima +1 YB’na sahiptir. 6. O bileşiklerinde genellikle -2 YB’na sahiptir. (Peroksitlerinde -1, H2O2) 7. 6 A grubu elementleri bileşiklerinde -2 (Li2S), 5 A grub elementleri -3 (Li3N) YB alır. ÖR: S8: YB=0 Cr2O7–2 : (2xCr) + (-2 x 7) = -1 ise Cr: YB= +6 S2O3 –2 : (2xS) + (-2 x 3) = -2 ise S: YB = +2 KMnO4: (+1) + (-2 x 4) + (Mn) = 0 Mn: YB= +7

Bileşiklerin Adlandırılması: C, H, O ve N gibi atomlarından oluşan bileşikler organik bileşikler olarak adlandırılır. Metal-ametal veya ametal-ametal atomlarının yaptığı bileşikler inorganik bileşikler olarak adlandırılır. İnorganik Bileşikler: 1. Metal-Ametal Bileşikler Metal adı aynı kalır Ametal adının sonuna –ür eki , oksijenli bileşiklerde ise oksit kelimesi getirilir. NaCl SiC H2S Sodyum klorür Silisyum karbür Hidrojen sülfür Al2O3 SO2 FeO Fe2O3 Aluminyum oksit Kükürt dioksit Demir oksit Demir(II) oksit

2. Ametal-Ametal Bileşikler: Pozitif yükseltgenme basamağı alan element başa yazılarak formüllendirilir ve isimlendirilir. Hidroklorik asit Hidroflorik asit

Birden fazla bileşik yapan ametal çiftleri: Atomlara mono-1, di-2, tri-3, tetra -4, penta-5 gibi ön ekler eklenir. ÖR: N2O3 : diazottrioksit N2O5: diazotpentaoksit SO2 : kükürtdioksit SO3 : kükürttrioksit Çok atomlu iyonlar:

Farklı yükseltgenme basamağına sahip bazı anyonlar (Cl, N, P ve S gibi) hipo- ya da per- , bazılarıda it- veya at- ön eklerini alırlar. Atom en düşük YB’nda ise hipo-, en yüksek YB’nda ise per- ön eklerini alır. ClO – hipoklorit iyonu (Cl +1) ClO2 – klorit iyonu (Cl +3) ClO3 – klorat iyonu (Cl +5) ClO4 – perklorat iyonu (Cl +7) CrO4–2 kromat (Cr +6) Cr2O7–2 dikromat (Cr +6)

Oksiasitler: Üç farklı elementin bir arada bulunduğu asitlerdir Oksiasitler: Üç farklı elementin bir arada bulunduğu asitlerdir. Bir H+ iyonu ile bir oksi anyonun birleşmesiyle oluşurlar. Oksitlerdeki it- yerine öz-, at- yerine ik- ön ekleri getirilir.

Bazı Karmaşık Bileşikler (Kompleks Bileşikler): Cu2(OH)2CO3 : bakır (II) karbonat dihidroksit CoCl2•6H2O : kobalt (II) klorür hekzahidrat CuSO4•5H2O : bakır (II) sülfat pentahidrat (göztaşı) Organik Bileşikler: Yiyeceklerimizin hemen hemen tamamı, yakıtlar, sağlık veya tarımda kullanılan ilaçlar organik yapılı bileşiklerdir. Organik bileşikler, karbon atomların birbiriyle birleşerek zincir veya halka yapısında oluşturdukları temel iskeletlere diğer bazı atomların da bağlanmasıyla oluşurlar. Çok az sayıda iyonik organik bileşik bulunmakta, çoğunluğu moleküler haldedir.

1. Hidrokarbonlar: Sadece C- ve H- içeren organik bileşiklerdir 1. Hidrokarbonlar: Sadece C- ve H- içeren organik bileşiklerdir. Alkanlar (C-C), alkenler (C=C) ve alkinler (C ΞC) bu bileşiklerdir.

İzomeri: Aynı molekülün atomlarının uzayda farklı düzenlenmesi ile oluşan iki molekül birbirinin izomeridir.

Bölüm 4: Kimyasal Tepkimeler

Kimyasal Tepkimeler ve Kimyasal Eşitlikler: Bir ya da birkaç maddenin bir araya gelerek yeni madde (ürün) oluşturması kimyasal tepkime olarak adlandırılır. Maddeler bir araya geldiğinde her zaman tepkime oluşturmayabilirler. Tepkime olduğunu aşağıdaki belirtilerden anlayabiliriz; Renk değişimi Berrak bir çözeltide çökelek oluşumu Gaz çıkışı Isı salınması ya da soğurulması Kimyasal eşitlik: Kimyasal bir tepkimede, başlangıç maddelerinin ve ürünlerin oluşumunun bir arada gösterildiği denklemdir.

Bir Kimyasal denklem oluştururken ; Tepkimeye girenler Ürünler NO + O2 NO2 Atomların denkleştirilmesi. 2NO + O2 2 NO2 NO + ½ O2 NO2 Kimyasal tepkimeyi denkleştirmede kullanılan sayılara stokiyometrik katsayı denir. NOT: Stokiyometri problemleri çözülürken, kimyasal eşitlikler denkleştirilmiş ve birimleri aynı olmalıdır.

Örnek: NH3 + O2 N2 + H2O tepkimesini denkleştirelim. Eşitliğin her iki tarafındaki N atomlarını denkleştirelim. 2NH3 + O2 N2 + H2O Her iki tarafta farklı bileşiklerdeki H atomları denkleştirilir. 2NH3 + O2 N2 + 3H2O En son oksijenler denkleştirilir. 2NH3 + 3/2 O2 N2 + 3H2O Örnek: 2H3PO4 + 3CaO Ca3(PO4)2 + 3H2O

Maddenin farklı halleri için dekleştirme; C6H14O4(s) + 15/2O2(g) 6CO2(g) + 7H2O(s) 2C6H14O4(s) + 15O2(g) 12CO2(g) + 14H2O(s) Tepkime koşulları: Tepkimelerin gerçekleşmesi için bazı yüksek sıcaklık (Δ), katalizör (reaksiyonu hızlandırır) ya da basınç gibi koşulların sağlanması gerekir.

Kimyasal eşitlikler ve stokiyometri: Stokiyometri, atom ve molekül kütleleri ile kimyasal formüller arasındaki tüm sayısal ilişkileri kapsar ve mol sayısı ile orantılıdır. 2H2(g) + O2(g) 2H2O(s) Bu eşitlikteki madde miktarları, önlerindeki stokiyometrik katsayılarla doğru orantılıdır. Örnek: 2,72 mol trietilen glikolün (C6H14O4) aşırı O2 ile yanma tepkimesinden kaç mol CO2 açığa çıkar? C6H14O4 + 15/2O2 6CO2 + 7H2O 1 mol C6H14O4 yandığında 6 mol CO2 çıkıyorsa 2.72 mol ? 16.3 mol CO2 açığa çıkar

Çözeltide Kimyasal Tepkimeler: Bir çözücü içinde bir çözünenin belli miktarının çözünmesiyle oluşan homojen karışımlar çözelti olarak adlandırılır. Bir tepkimenin gerçekleşebilmesi için uygun ortam sağlamada çözeltiler kullanılabilir. Bir tepkimedeki maddenin çözelti olduğu “(suda) veya (aq)” ifadeleriyle belirtilir. Bir tepkimede kullanılacak çözeltinin konsantrasyonu bilinmelidir. Çözelti konsantrasyonları molarite ile verilir. Molarite: 1 litre çözeltide çözünen maddenin mol miktarıdır. Birimi mol/L olarak verilir.

Seyreltme formülü; M1V1= M2V2 (ilk) (son) Çözeltinin Seyreltilmesi: Seyreltme işleminde, stok çözelti örneğinde bulunan çözünen madde miktarı, daha büyük hacimdeki çözelti içinde dağılarak seyreltik çözelti oluşur. Çözelti seyreldiğinde içindeki madde miktarı aynı kalır, bu miktarın çözündüğü toplam hacim artar. Seyreltme formülü; M1V1= M2V2 (ilk) (son) M (mol/L) V(her iki tarafta da L veya ml)

Örnek: 0.1 normallik (N) 500 ml KCl çözeltisi hazırlayınız. K: 39 g/mol, Cl: 35.45 g/mol) Normalite = Molarite x Etki değerliği 0.1 N = Mx1 M= 1 molar

Etki Değerliği: Asitler için iyonlaşabilen H atomu sayısı: H2SO4 (ed:2), HCl (ed:1), CH3COOH (ed:1) Bazlar için hidroksil iyonu sayısı: NaOH (ed:1), Ca(OH)2 (ed: 2) İn-Yük tepkimelerinde: Atomun aldığı ya da verdiği elektron sayısı

Örnek: Yoğunluğu d=1,84 g/cm3 olan %98 lik H2SO4 çözeltisinden 500 ml 0.2 N’lik çözelti hazırlayınız. N = M2x2 0.2= M2x2 M1V1 = M2V2 M2 = 0.1 molar 18.4xV1= 0.1 x 500 V1= 2.72 ml %98 lik H2SO4 çözeltisinden alınarak balon jojede 500 ml’ye seyreltilir.

Sınırlayıcı Bileşenin Belirlenmesi: Bir kimyasal tepkimede girenlerin tamamı tükeniyorsa, bu maddelerin stokiyometrik oranları tam yani denklemdeki mol oranlarına göre tepkimeye girmişlerdir. Eğer girenlerden bir tanesinin miktarı artıyor ise miktarı düşük olan sınırlayıcı bileşen olarak belirlenir. Örnek: P4 (k) + 6Cl2 4 PCl3 (s) Eşitliği için; 1 mol P4‘e karşılık 6 mol’den fazla Cl2 varsa sınırlayıcı bileşen P4, 1 mol P4‘e karşılık 6 mol’den az Cl2 varsa sınırlayıcı bileşen Cl2‘dir.

Reaksiyonlarda Verim Hesabı: Kimyasal tepkime sonunda beklenenden daha az miktarda ürün oluşmıusa verim hesabı yapmak gerekir. Genellikle; gerçek verim < kuramsal verim Saflaştırma sırasında madde kaybı olabilir. Asıl tepkime sırasında istenmeyen yan tepkime ürünleri oluşabilir. Tersinir (çift yönlü) tepkimelerde geri yönde tepkime gerçekleşebilir

Ardışık ve Eş Zamanlı Tepkimeler: Kimyasal tepkimeler her zaman tek basamakta gerçekleşmeyebilir. Birden fazla basamakta gerçekleşen böyle tepkimelerde toplam reaksiyon tüm basamakların toplamı üzerinden gerçekleşir. 2TiO2 + 3C + 4 Cl2 2 TiCl4 + CO2 + 2 CO 2 TiCl4 + 2O2 2 TiO2 + 4 Cl2 3C + 2O2 CO2 + 2CO